JP7152370B2 - Field monitoring equipment and field monitoring systems - Google Patents
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Description
この発明は、現場監視装置および現場監視システムに関する。 The present invention relates to a site monitoring device and a site monitoring system.
本発明の背景技術として、工事現場等の作業現場において、作業機械と移動する障害物等との接触を未然に防ぐよう監視するための構成が知られている。具体例として、特許文献1および2に開示される技術がある。
As a background art of the present invention, there is known a configuration for monitoring a work site such as a construction site to prevent contact between a working machine and a moving obstacle or the like. As a specific example, there are techniques disclosed in
特許文献1には、人を含む障害物と作業機械との接触を防ぐため、作業機械が障害物を検知し、障害物と作業機械の上部旋回体との位置関係に応じて旋回動作を制限する仕組みが記載されている。
In
一方、特許文献2には、作業機械等に人が近づくことを禁止する侵入禁止区域(以下、作業領域)の監視装置について記載されている。特許文献2によれば、作業領域を識別するための可搬可能な物体(以下、仕切り)で囲まれた作業領域の監視装置において、認識していた仕切りが検出できなくなること、または侵入を許可しない人が作業領域内で検出された場合、侵入者を警告する仕組みが記載されている。 On the other hand, Patent Literature 2 describes a monitoring device for a no-entry zone (hereinafter referred to as work area) that prohibits people from approaching work machines and the like. According to Patent Document 2, in a monitoring device for a work area surrounded by portable objects (hereinafter referred to as partitions) for identifying the work area, a recognized partition cannot be detected or an intrusion is permitted. A mechanism is described to warn an intruder if a non-attendant is detected within the work area.
しかしながら、従来の技術では、現場監視を行うべき領域を適切に設定することができないという課題があった。この課題は、とくに時々刻々と作業領域を含めた作業環境が変化する状況下において顕著となる。 However, the conventional technique has a problem that it is impossible to appropriately set the area to be monitored on site. This problem becomes conspicuous especially under the condition that the working environment including the working area changes from moment to moment.
たとえば特許文献1の技術は、移動する他の機械や人が作業機械と接触しうる距離になって初めて動作するため、現場監視を行うべき領域を予め設定することができず、障害物が多い作業現場では作業機械の作業を頻繁に中断させる恐れがある。
For example, the technique of
また、特許文献2の技術では、作業領域に応じて適切な位置に予めカラーコーン等を配置することが前提となっている。このため、カラーコーンが適切に配置されていない場合や、作業領域が時々刻々と変化する場合には対応できない。 Further, the technique of Patent Document 2 is based on the premise that color cones and the like are arranged in advance at appropriate positions according to the work area. For this reason, it is not possible to cope with cases where the color cones are not arranged appropriately or where the work area changes from moment to moment.
この発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、現場監視を行うべき領域を適切に設定することができる現場監視装置および現場監視システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a site monitoring device and a site monitoring system that can appropriately set an area to be monitored.
この発明に係る現場監視装置の一例は、
警告を出力する警告装置と、
仕切り物体の位置を検出する仕切り物体検出装置と、
仕切り物体を配置すべき境界を表す情報の入力を受け付ける境界入力装置と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
各前記境界について、当該境界が、当該境界に対応する位置に前記仕切り物体が配置されている配置済境界であるか、または、当該境界に対応する位置に前記仕切り物体が配置されていない未配置境界であるかを判定する、判定部と、
前記未配置境界が少なくとも1つ存在する場合に、前記警告装置に前記警告を出力させる、警告内容決定部と、
を備える。
An example of the on-site monitoring device according to the present invention is
a warning device that outputs a warning;
a partitioning object detection device for detecting the position of the partitioning object;
a boundary input device for receiving input of information representing a boundary on which the partitioning object should be arranged;
a controller;
with
The control device is
For each boundary, the boundary is either a placed boundary in which the partitioning object is placed at a position corresponding to the boundary, or an unplaced boundary in which the partitioning object is not placed at a position corresponding to the boundary. a determination unit that determines whether it is a boundary;
a warning content determination unit that causes the warning device to output the warning when at least one unarranged boundary exists;
Prepare.
この発明に係る現場監視装置および現場監視システムによれば、現場監視を行うべき領域を適切に設定することができる。 According to the site monitoring device and the site monitoring system according to the present invention, it is possible to appropriately set the area to be monitored.
以下、この発明の実施例を、添付図面に基づいて説明する。
[実施例1]
図1は、本発明の実施例1に係る現場監視装置の構成を示すシステムブロック図である。現場監視装置は、作業領域の境界を監視し、仕切り物体(三角コーン等)が配置されていない場合に警告を出力するための装置である。現場監視装置は、作業領域入力装置101と、周辺物体検出装置102と、制御装置103と、警告装置104とを備える。制御装置103は、仕切り情報保持部105と、作業領域境界演算部106と、運用環境判定部107と、警告内容決定部108とを備える。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[Example 1]
FIG. 1 is a system block diagram showing the configuration of a site monitoring device according to
作業領域入力装置101は、作業領域の入力を受け付ける。作業領域とは、現場監視を行うべき領域を意味し、たとえば現場作業等が行われる地形的領域を表す。また、本実施例では、作業領域入力装置101は、これらの境界のうち、少なくとも仕切り物体を配置すべき境界を表す情報の入力を受け付ける、境界入力装置として機能する。
The work
図2に、実施例1に係る作業環境の例を示す。作業領域504の内部に、作業機械501が配置されている。作業領域504は多角形であり、図2の例では頂点A,B,C,Dによって画定される長方形である。このため図2には4つの境界が示されており、それぞれ、辺AB,BC,CD,DAの線分として定義される。また、図2には作業機械501を基準とした前後左右方向が示されている。
FIG. 2 shows an example of a working environment according to the first embodiment. A working machine 501 is arranged inside the
図2の例では作業領域は2次元形式で表され、各境界は線分に対応するが、作業領域を3次元形式で表してもよく、その場合には各境界が面分に対応してもよい。3次元形式で表す場合には、たとえば辺ABに対応する境界は、辺ABおよびその鉛直上方向の領域を含む面分とすることができる。 In the example of FIG. 2, the working area is represented in two-dimensional form, each boundary corresponding to a line segment, but the working area may be represented in three-dimensional form, in which case each boundary corresponds to a plane segment. good too. When represented in a three-dimensional format, for example, the boundary corresponding to the side AB can be a surface segment including the side AB and its vertically upward area.
図3は、図2における座標系の定義例を示す。図3の例では、座標系の原点は頂点Dと一致し、X軸は辺CDと平行であり、頂点Cのある方向を正とする。また、Y軸は辺DAと平行であり、頂点Aのある方向を正とする。 FIG. 3 shows a definition example of the coordinate system in FIG. In the example of FIG. 3, the origin of the coordinate system coincides with vertex D, the X axis is parallel to side CD, and the direction in which vertex C is present is positive. The Y-axis is parallel to the side DA, and the direction in which the vertex A is located is positive.
また、座標系の定義方法は任意である。図3の例では、作業現場に対して固定された座標系(作業現場座標系)を用いているが、作業機械501の車体に対して固定された座標系(車体座標系)を用いてもよいし、他の座標系を用いてもよい。さらに、図3の例では2次元座標を用いているが、3次元座標を用いてもよく、その場合にはZ軸は鉛直上方向を正としてもよい。 Moreover, the method of defining the coordinate system is arbitrary. In the example of FIG. 3, a coordinate system fixed with respect to the work site (work site coordinate system) is used. Alternatively, other coordinate systems may be used. Furthermore, although two-dimensional coordinates are used in the example of FIG. 3, three-dimensional coordinates may be used, in which case the vertical upward direction of the Z-axis may be positive.
各境界を表す情報は、たとえば境界が線分である場合には、境界の両端の位置(たとえば2次元座標値)を表す情報を含む。具体例として、頂点Aの位置は座標(0,d)であり、頂点Bの位置は座標(w,d)であり、頂点Cの位置は座標(w,0)であり、頂点Dの位置は座標(0,0)である。ただしdおよびwはいずれも正の実数である。この場合には、辺ABについて、その両端の位置が、{(0,d),(w,d)}として作業領域入力装置101に入力される。他の辺についても同様である。
Information representing each boundary includes, for example, information representing the positions of both ends of the boundary (for example, two-dimensional coordinate values) when the boundary is a line segment. As a specific example, the position of vertex A is coordinates (0, d), the position of vertex B is coordinates (w, d), the position of vertex C is coordinates (w, 0), and the position of vertex D is are coordinates (0,0). However, both d and w are positive real numbers. In this case, the positions of both ends of the side AB are input to the work
なお、現実的には作業領域504は平面ではなく高さを有する立体的な空間であり、各境界は線分ではなく鉛直方向に延びる面分であるが、実施例1ではこれらをすべて水平面に投影した図形上で(すなわち2次元座標で)表すことができるものとする。なお、座標を3次元で表すようにしてもよい。
Note that, in reality, the
作業機械501は、作業領域504の外部に出ずに動作する。このため、人等(人および障害物等を含む。以下同じ)が作業領域504の外部にいる間は、人等と作業機械501とが接触する可能性はないものとする。
Work machine 501 operates without going out of
これらの境界は、仕切り物体を配置すべき境界と、その必要のない境界とに分類される。ただし、境界の少なくとも1つは、仕切り物体を配置すべき境界である。図2の例では、辺ABおよび辺BCは作業員通路502に面しており、人等が自由に通過可能な境界である。このような境界は、人等が誤って立ち入る可能性があるので、これを防ぐために仕切り物体を配置すべき境界である。一方、辺CDおよび辺DAには壁503が存在しており、この壁503が人等の立ち入りを阻むので、仕切り物体を配置する必要はない。各境界が仕切り物体を配置すべき境界であるか否かは、状況に応じて現場監視装置の使用者等が適宜決定可能である。
These boundaries are classified into boundaries where partitioning objects should be placed and boundaries where such partitioning objects are not required. However, at least one of the boundaries is the boundary on which the partitioning object should be placed. In the example of FIG. 2, side AB and side BC face
図2の例では、3つの仕切り物体512が配置されている。仕切り物体512aは頂点Bに配置され、仕切り物体512bは辺BC上に配置され、仕切り物体512cは頂点Cに配置されている。仕切り物体の構成は任意であるが、たとえば公知の三角コーンを用いてもよい。
In the example of FIG. 2, three partition bodies 512 are arranged. The
図2の例では、仕切り物体512は辺BC上には適切に設置されているが、辺ABの中央周辺には配置されておらず、不適切と考えられる。そこで、本実施例に係る現場監視装置は、辺ABについて仕切り物体512が配置されていないことを検出し、警告することにより仕切り物体512の適切な配置を促す。 In the example of FIG. 2, the partitioning object 512 is properly placed on side BC, but is not placed around the center of side AB, which is considered inappropriate. Therefore, the site monitoring device according to the present embodiment detects that the partitioning object 512 is not arranged on the side AB, and prompts the appropriate arrangement of the partitioning object 512 by issuing a warning.
周辺物体検出装置102は、作業現場周辺に配置された仕切り物体512を検出する。周辺物体検出装置102は、たとえば画像認識技術を用いて構成することができ、具体例としてはステレオカメラとGNSS(Global Navigation Satellite System)とを組み合わせて構成することができる。または、測距技術(LIDAR等)、RF技術(RFIDタグ等)を用いて構成することができる。
The peripheral
周辺物体検出装置102は、特定の仕切り物体512のみを検出する、仕切り物体検出装置として構成されてもよい。その場合には仕切り情報保持部105は省略してもよい。または、周辺物体検出装置102は、仕切り物体512に限らず多様な物体を検出する物体検出装置として構成されてもよい。その場合には、多様な物体のうちから仕切り物体512を識別するための情報が、仕切り情報保持部105に記憶されていてもよい。仕切り物体512を識別するための情報の例としては、仕切り物体512の形状、色、等が挙げられる。このような仕切り情報保持部105を用いることにより、仕切り物体512として用いる物体の形状、色、等が柔軟に選定可能となる。
The peripheral
制御装置103は、現場監視装置の動作を制御する。制御装置103は、たとえば演算手段および記憶手段を備える公知のコンピュータとしての構成を有する。制御装置103の記憶手段には、制御装置103の動作を規定するプログラムが記憶されていてもよい。その場合には、制御装置103の演算手段がこのプログラムを実行することにより、制御手段が本明細書に記載される機能を実現してもよい。制御装置103が複数のコンピュータから構成される場合には、そのそれぞれが上述の構成を有してもよい。
A
制御装置103の配置場所は任意である。作業機械501に搭載されてもよいし、作業現場に固定されて設置されてもよいし、持ち運び可能に構成されてもよい。また、複数の場所に分散して配置されてもよい。
The arrangement place of the
警告装置104は、警告を出力する。警告は、たとえば作業領域504の境界に仕切り物体512が適切に配置されていないことを示す情報を含む。警告装置104の配置場所は任意である。たとえば作業機械501に搭載されてもよいし、作業現場の作業者が携帯してもよいし、作業現場に配置されてもよい。
図4に、警告装置104が出力する警告の例を示す。この例では、警告は、モニタ等の表示装置における画面表示である。この例では、各境界の位置が表示されるとともに、辺ABに対応する境界に仕切り物体512が存在しないことが示されており、これによって、表示装置を見た使用者は、仕切り物体512が適切に配置されていないことを知ることができる。
FIG. 4 shows an example of warning output by the
警告装置104は、作業機械501に搭載される場合には、作業機械501のオペレータ向けのモニタとして構成することができる。作業者が携帯する場合には、情報端末のモニタとして構成することができる。作業現場に配置する場合には、所定場所に固定設置することができる。このように警告装置104を配置することにより、警告を確実に伝達することができる。出力される警告の態様は任意であり、たとえば表示装置による記号、図形またはメッセージの表示を含んでもよいし、音声出力装置による警告音またはメッセージの再生を含んでもよいし、通信装置による電子的信号の送信を含んでもよい。
When installed on work machine 501 ,
仕切り情報保持部105は、上述のように、仕切り物体512を識別するための情報を記憶していてもよい。
The partition
作業領域境界演算部106は、作業領域の境界のうちから、仕切り物体512を配置すべき境界を抽出する。たとえば図2の例では、作業領域504の境界である辺AB,BC,CD,CDのうちから、仕切り物体512を配置すべき境界として辺ABおよび辺BCを抽出する。
The work area
作業領域境界演算部106を備えることにより、現場監視装置の使用者は、境界をより柔軟に定義することができる。たとえば、作業領域として長方形ABCDを入力した後に、壁が存在する辺CDおよび辺DAを除外するよう指定することができる。
By providing the work
ここで、仕切り物体512を配置すべき境界とそうでない境界とを区別するために作業領域境界演算部106が必要とする情報は、任意の構成で提供することができる。たとえば、現場監視システムは施工計画を表す情報を記憶していてもよく、施工計画には壁503の位置を含んでもよく、その場合には、作業領域境界演算部106は施工計画に基づいて自動的に壁503の位置を取得することができる。あるいは、現場監視装置の使用者が、各辺に壁が存在するか否かを指定してもよい。図2の例では、辺CDおよび辺DAには壁が存在しているため、これらの境界に仕切り物体512を配置する必要はないと判断される。
Here, the information required by the work area
運用環境判定部107は、仕切り物体512を配置すべき境界のそれぞれについて、当該境界に対応する位置に仕切り物体512が配置されているか否かを判定する、判定部として機能する。以下、本明細書において、ある境界に対応する位置に仕切り物体512が配置されている場合には、その境界を「配置済境界」と称し、そうでない場合(すなわちある境界に対応する位置に仕切り物体512が配置されていない場合)には、その境界を「未配置境界」と称する場合がある。
The operating
以下は、境界および仕切り物体512の位置を2次元座標で表す場合の例であるが、3次元座標で表す場合にも適宜拡張可能である。たとえば、単にZ座標を無視し、XY座標のみで演算を行ってもよい。 The following is an example in which the position of the boundary and the partitioning object 512 is represented by two-dimensional coordinates, but it can also be appropriately extended to the case of representing by three-dimensional coordinates. For example, the Z coordinate may simply be ignored and calculations may be performed using only the XY coordinates.
ここで、判定基準は任意に設計可能であるが、たとえば、その境界の両端近傍(たとえば両端から所定距離内)に、それぞれ仕切り物体512が存在するか否かを基準としてもよい。この所定距離は当業者または現場監視装置の使用者が任意に設定可能である。 Here, the criterion can be arbitrarily designed, but for example, it may be based on whether or not there is a partitioning object 512 in the vicinity of both ends of the boundary (for example, within a predetermined distance from both ends). This predetermined distance can be arbitrarily set by a person skilled in the art or a user of the field monitoring device.
図2の例では、辺ABについて、頂点A近傍には仕切り物体512が存在しないので、辺ABは未配置境界であると判定される。一方、辺BCについて、頂点B近傍には仕切り物体512aが存在しており、かつ、頂点C近傍には仕切り物体512cが存在しているので、辺BCは配置済境界であると判定される。(なお、辺CDおよび辺DAは、上述のように仕切り物体512を配置すべき境界ではないので、本実施例における運用環境判定部107の処理対象外である。)
In the example of FIG. 2, since the partitioning object 512 does not exist near the vertex A for the side AB, it is determined that the side AB is an unarranged boundary. On the other hand, with respect to side BC, the
また、このような境界両端近傍の仕切り物体512に加え、両端以外の位置にある仕切り物体512を考慮するよう構成してもよい。たとえば、両端近傍に仕切り物体512が配置されていることに加え、さらに両端近傍を除く位置に仕切り物体512が配置されている場合に、その境界を配置済境界であると判定するように構成してもよい。 In addition to such partitioning objects 512 near both ends of the boundary, partitioning objects 512 at positions other than both ends may be taken into consideration. For example, in addition to the partitioning objects 512 being arranged near both ends, if the partitioning objects 512 are arranged at positions other than the vicinity of both ends, the boundary is determined to be the arranged boundary. may
この「両端近傍を除く位置」(以下、簡明のため単に「中央付近」と略記する)の具体的な判定方法は、任意に設計可能であるが、たとえば次のようにすることができる。まず、すべての仕切り物体512のうち、いずれかの境界の端部近傍に存在するものをすべて除外する。残る仕切り物体512のそれぞれについて、最も距離が近い境界を特定する。たとえば図2の仕切り物体512bの場合には、最も距離が近い境界は辺BCとなる。そして、その仕切り物体512がその境界から所定距離内に位置しているか、または作業領域504の外側方向に位置していれば、その境界の両端近傍を除く位置にその仕切り物体512が配置されていると判定される。
A specific determination method for this "position excluding the vicinity of both ends" (hereinafter simply referred to as "near the center" for simplicity) can be designed arbitrarily, but for example, it can be as follows. First, among all the partitioning objects 512, those existing in the vicinity of the edge of any boundary are excluded. For each of the remaining partition objects 512, identify the closest boundary. For example, in the case of the
このような判定方法によれば、両端近傍の仕切り物体512aおよび512bと、中央付近の仕切り物体512cとで、異なる判定基準を用いることができる。すなわち、両端近傍の仕切り物体512aおよび512bは、両端近傍に配置される必要があるが、中央付近の仕切り物体512cは、両端までの距離は問わず、また領域外側に離れた位置であってもよい。ただし、上述の基準では、この中央付近の仕切り物体512cは、領域内側に入り込んだ位置にあってはならないということになる。このように、両端では厳密な判定を行い、中央付近では安全側に余裕を持たせた判定とすることができる。
According to such a determination method, different determination criteria can be used for the partitioning objects 512a and 512b near both ends and for the
警告内容決定部108は、未配置境界が少なくとも1つ存在する場合に、警告装置104に警告を出力させる。警告の内容はたとえば図4に示すものであり、この例では未配置境界を識別するための情報を含んでいる。すなわち、図4のような表示により、辺ABは未配置境界であるが、他の境界はそうではないということが識別可能である。このような警告内容とすると、仕切り物体512を配置すべき場所を迅速に把握できる。
The warning
以上説明するように、本発明の実施例1に係る現場監視装置によれば、作業領域の境界に、既知の物体である仕切りが設置されているか否かが判定される。もし仕切りが設置されていない場合には警告が出力されるので、作業現場作業員に仕切りの設置を促すことができる。 As described above, according to the site monitoring apparatus according to the first embodiment of the present invention, it is determined whether or not a partition, which is a known object, is installed at the boundary of the work area. If the partition is not installed, a warning is output so that the work site worker can be prompted to install the partition.
とくに、作業領域の境界を適宜入力することができ、これに基づいて仕切り物体512の監視を行うことができるので、現場監視を行うべき領域を適切に設定することができる。とくに、作業領域が時々刻々と変化する場合であっても、その都度新たな境界の情報を入力することにより対応可能である。 In particular, the boundary of the work area can be input as appropriate, and the partitioning object 512 can be monitored based on this, so the area to be monitored on site can be appropriately set. In particular, even if the work area changes from moment to moment, it can be handled by inputting new boundary information each time.
実施例1では、作業現場に作業機械501が配置されていない状態であっても、現場監視装置は単独で機能することができる。しかしながら、現場監視装置と作業機械501とが現場監視システムを構成してもよい。 In Example 1, the site monitoring device can function independently even when the work machine 501 is not placed at the work site. However, the site monitoring device and work machine 501 may constitute a site monitoring system.
[実施例2]
実施例2では、現場監視装置と作業機械501とが協働して現場監視システムを構成する。
図5に、実施例2に係る作業機械501の構成を示す。この例では作業機械501はショベルである。作業機械501は、バケット201、アーム202、ブーム203、キャブ204、上部旋回体205および下部走行体206を備える。また、図5には作業機械501を基準とした前後上下方向が示されている。図5の前後方向は図2の前後方向と対応する。キャブ204は上部旋回体205の一部として構成されてもよい。
[Example 2]
In Example 2, the site monitoring device and the working machine 501 cooperate to constitute a site monitoring system.
FIG. 5 shows the configuration of a working machine 501 according to the second embodiment. In this example, work machine 501 is a shovel. Work machine 501 includes bucket 201 ,
作業機械501は、操作レバーと、操作レバーの操作量を検出する操作量検出装置(たとえば図6に示す操作量検出装置301)とを備える。操作レバーはたとえばキャブ204に搭載されており、作業機械501のオペレータは、操作レバーを操作することによって複数のアクチュエータを複数の動作方向に操作することができる。具体的には、バケット201のクラウドおよびダンプ、アーム202のクラウドおよびダンプ、ブーム203の上げおよび下げ、上部旋回体205の右旋回および左旋回、下部走行体206の前進、後進、左折および右折、等を操作できる。
Work machine 501 includes an operation lever and an operation amount detection device (for example, operation
作業機械501は、アクチュエータと、方向制御弁と、パイロット圧制御弁とを備える。アクチュエータはスプールを備え、複数の動作方向に作業機械501の可動部(たとえばバケット201)を移動させる。方向制御弁は、アクチュエータへの圧油の供給および排出を、スプール位置に応じて制御する。パイロット圧制御弁は、スプールに印加されるパイロット圧を制御する。 Work machine 501 includes an actuator, a directional control valve, and a pilot pressure control valve. The actuator includes a spool and moves a moving part (eg, bucket 201) of work machine 501 in multiple directions of motion. The directional control valve controls the supply and discharge of pressure oil to and from the actuator according to the spool position. A pilot pressure control valve controls the pilot pressure applied to the spool.
操作レバーの操作方向は、アクチュエータの動作方向に対応し、操作レバーの傾きは、アクチュエータの動作方向に対応したパイロット圧に対応している。パイロット圧が大きいほど、方向制御弁のスプール位置が大きくずれ、スプール位置に対応した方向に、アクチュエータへ供給される圧油の流量が大きくなる。 The operating direction of the operating lever corresponds to the operating direction of the actuator, and the inclination of the operating lever corresponds to the pilot pressure corresponding to the operating direction of the actuator. As the pilot pressure increases, the spool position of the directional control valve shifts more, and the flow rate of pressure oil supplied to the actuator increases in the direction corresponding to the spool position.
パイロット圧制御弁は、1つのアクチュエータに対して複数配置されてもよく、各パイロット圧制御弁は、アクチュエータの動作方向に対応する方向にスプールを移動させるために、スプールの両側(または両端)にそれぞれ印加されるパイロット圧を制御する。 A plurality of pilot pressure control valves may be arranged for one actuator, and each pilot pressure control valve is provided on both sides (or both ends) of the spool to move the spool in a direction corresponding to the operating direction of the actuator. Controls the applied pilot pressure.
また、非作業中にオペレータが不用意に操作レバーに接触し、意図しない機械動作が発生することを防ぐため、作業機械501は、操作レバーの操作によっては動作しない状態に設定することができるものであってもよい。すなわち、作業機械501は、操作レバーの操作によって操作可能な操作可能状態、および、操作レバーの操作によっては操作不可能な作業待機状態のいずれかにあることができる。 In addition, in order to prevent the operator from inadvertently touching the operation lever during non-work and unintended machine operation, the work machine 501 can be set to a state in which the operation lever is not operated. may be That is, the work machine 501 can be in either an operable state in which it can be operated by operating the operating lever, or a work standby state in which it cannot be operated by operating the operating lever.
作業機械501は、操作レバーの操作を無効化するための所定の無効化操作が行われることに応じて、操作可能状態から作業待機状態へと遷移してもよい。たとえば、キャブ204にシャットオフレバーが搭載されてもよい。シャットオフレバーには、パイロット圧遮断位置と遮断解除位置の2つの位置があり、オペレータがパイロット圧遮断位置にシャットオフレバーを移動させた状態では、作業機械501は作業待機状態となり、操作レバーの操作が無効になる。一方、シャットオフレバーが遮断解除位置にある状態では、作業機械501は操作可能状態となり、操作レバーの操作に応じてショベルが動作する。
The work machine 501 may transition from the operable state to the work standby state in response to a predetermined disabling operation for disabling the operation of the control lever. For example,
図6は、実施例2に係る現場監視システムの構成を示すシステムブロック図である。現場監視システムは、操作量検出装置301と、パイロット圧制御弁302(この例では302aおよび302bの2つ)と、機械位置検出装置303と、作業待機状態検出装置304と、作業領域入力装置305と、境界選択装置306と、周辺物体検出装置307と、制御装置308と、警告装置309と、姿勢検出装置320と、方向制御弁330と、アクチュエータ331とを備える。
FIG. 6 is a system block diagram showing the configuration of the site monitoring system according to the second embodiment. The site monitoring system includes an
制御装置308は、作業領域境界演算部310と、仕切り情報保持部311と、運用環境判定部312と、警告内容決定部313と、操作量出力演算部314と、出力部315と、電流生成部316と、判定指令部317と、出力制限決定部318とを備える。制御装置308は、現場監視システムの動作を制御する。制御装置308は、たとえば演算手段および記憶手段を備える公知のコンピュータとしての構成を有する。制御装置308の記憶手段には、制御装置308の動作を規定するプログラムが記憶されていてもよい。その場合には、制御装置308の演算手段がこのプログラムを実行することにより、制御手段が本明細書に記載される機能を実現してもよい。制御装置308が複数のコンピュータから構成される場合には、そのそれぞれが上述の構成を有してもよい。
The
各構成要素の配置は任意であるが、たとえば、操作量検出装置301、機械位置検出装置303、作業待機状態検出装置304、姿勢検出装置320、パイロット圧制御弁302、方向制御弁330、およびアクチュエータ331は作業機械501に搭載される。また、たとえば、作業領域入力装置305、境界選択装置306、周辺物体検出装置307、および警告装置309は、作業現場に設置されて現場監視装置を構成する。なお実施例1と同様に、警告装置309の配置は任意に変更可能である。
Arrangement of each component is arbitrary, but for example, an operation
制御装置308は、たとえばその一部が作業機械501に搭載され、別の一部が現場監視装置の一部として作業現場に設置される。より具体的な例としては、操作量出力演算部314と、出力部315と、電流生成部316とが作業機械501に搭載され、作業領域境界演算部310と、仕切り情報保持部311と、運用環境判定部312と、警告内容決定部313と、判定指令部317と、出力制限決定部318とは作業現場に設置されて現場監視装置を構成する。
A part of the
なお、制御装置308が複数の場所に分散して設置される場合には、各要素間で情報の送受信を行うための通信ネットワーク、情報の授受を行うためのプログラム、等が設けられてもよい。これはたとえば公知の無線通信技術を用いて実現可能である。
In addition, when the
実施例2(図6)において、実施例1(図1)と同一の名称の構成要素は、同一の構成および同一の機能を備えていてもよい。すなわち、図6の作業領域入力装置305、周辺物体検出装置307、警告装置309、作業領域境界演算部310、仕切り情報保持部311、運用環境判定部312、および警告内容決定部313は、それぞれ、図1の作業領域入力装置101、周辺物体検出装置102、警告装置104、作業領域境界演算部106、仕切り情報保持部105、運用環境判定部107、および警告内容決定部108と同一の構成および同一の機能を備えていてもよい。また、さらに追加の機能を備えてもよく、たとえば作業領域境界演算部310、運用環境判定部312、警告内容決定部313は、制御装置308の他の構成要素と情報の送受信または授受を行うよう構成されてもよい。
In Example 2 (FIG. 6), components having the same names as those in Example 1 (FIG. 1) may have the same configurations and the same functions. That is, the work
図7は、実施例2に係る現場監視システムが実行する処理の例を説明するフローチャートである。この処理は、仕切り物体512を配置すべき境界を表す情報の入力を、現場監視システムが受け付けることに応じて、ステップ401において開始される。
FIG. 7 is a flowchart illustrating an example of processing executed by the site monitoring system according to the second embodiment. The process begins at
たとえば図2および図3に関連して実施例1で説明したように、作業領域504の境界である辺AB,BC,CD,CDの情報が入力される。その後、境界選択装置306が、これらの辺のうちから、仕切り物体512を配置すべき境界(たとえば辺ABおよびBC)を選択するための情報の入力を受け付け、これを作業領域境界演算部310に送信する。この情報に応じ、作業領域境界演算部310は、辺AB,BC,CD,CDのうちから、仕切り物体512を配置すべき境界として、辺ABおよびBCを抽出する。
For example, as described in
ここでの情報入力作業は、作業機械501のオペレータが行ってもよいし、オペレータとは別の作業者等が、作業現場の作業環境に合わせて実施しても良い。 The information input work here may be performed by the operator of the work machine 501, or may be performed by a worker or the like other than the operator according to the work environment of the work site.
境界選択装置306および作業領域境界演算部310を備えることにより、作業領域504の各境界と、それらのうちとくに仕切り物体512を配置すべき境界とを、区別して入力することができるので、境界をより柔軟に定義することができる。
By providing the
ただし、境界選択装置306を省略することも可能である。仮に境界選択装置306が設けられない場合には、作業領域境界演算部310は、作業領域504の境界がすべて仕切り物体512を配置すべき境界であるものとして抽出してもよい。
However, it is also possible to omit the
続くステップ402~406は、判定指令部317によって実行される処理である。ステップ401で作業領域入力装置101により境界を表す情報が入力されることに応じて、判定指令部317は、運用環境判定部312に判定処理を実行させる。以下に説明するように、ステップ402~406により、様々な状況に応じて適切に判定処理を実行することができる。たとえば、仕切り物体512の設置を変更する頻度や、仕切り物体512が重要となる状況に合わせて、仕切り物体512の有無を判定することができる。これにより、無用に頻繁に判定が実施され、警告が頻発することでオペレータを煩わせるという事態を防ぐことができる。
The
ステップ401の後、ステップ402において、現場監視システムは、作業機械501が作業領域504内に位置しているか否かを判定する。仕切り物体512が必要になるのは、作業領域504内で作業機械501が動作している間である。このため、作業領域504外に作業機械501が位置している場合には、仕切り物体512の有無を判定する必要がないと考えることもできる。ステップ402によれば、このような場合に不要な判定処理を省略することができる。
After
作業機械501が作業領域504内に位置しているか否かの判定は、任意の方法で行うことができる。たとえば、現場監視システム(たとえば作業領域境界演算部310)は、各境界に垂直かつ作業領域504の内側方向を正とする法線ベクトルを算出してもよい。ここでは、辺ABに対して法線ベクトルNAB=(0,-1)が算出され、辺BCに対して法線ベクトルNBC=(-1,0)が算出される。このように、各境界に関する情報は、線分の一端の座標と、線分の他端の座標と、線分の法線ベクトルとの組で表すことができる。なお3次元座標を用いる場合には法線ベクトルも3次元で算出される。
Determining whether work machine 501 is located within
このように法線ベクトルを用いる場合には、判定方法の一例として次のような方法を用いることができる。まず、各境界について、作業機械501の位置から当該境界の中点までのベクトルと、当該境界の法線ベクトルとの内積を算出する。そして、各境界について内積の符号を判定する。すべての境界について内積が負(0である場合を含んでもよい)であれば、作業機械501は作業領域504内に位置していると判定される。一方、いずれかの境界について内積が正(0である場合を含んでもよい)であれば、作業機械501は作業領域504内に位置していないと判定される。
When the normal vector is used in this way, the following method can be used as an example of the determination method. First, for each boundary, the inner product of the vector from the position of work machine 501 to the midpoint of the boundary and the normal vector of the boundary is calculated. Then, the sign of the inner product is determined for each boundary. Work machine 501 is determined to be located within
この判定方法は一例であり、他の方法を用いてもよい。とくに、作業領域504が閉じた図形として入力されていれば、その内外を判定する方法は公知のアルゴリズム等を用いて適宜設計可能である。また、ステップ401で境界を表す情報を入力する際に、各境界の法線ベクトルも入力するよう構成してもよい。
This determination method is an example, and other methods may be used. In particular, if the
なお、本実施例のように作業領域504が作業現場に対して固定された座標系によって表される場合には、機械位置検出装置303が、座標系における作業機械501の位置を検出してもよい。機械位置検出装置303は、たとえばGNSS(Global Navigation Satellite System)などを利用して車体位置を取得してもよい。一方、作業領域504が作業機械501との相対的位置関係によって定義されている場合には、作業機械501の位置は自明である場合があり、そのような場合には機械位置検出装置303は省略可能である。
Note that when the
ステップ402において、作業機械501が作業領域504内に位置していないと判定された場合には、処理はステップ412に進む。この場合には、判定指令部317は、運用環境判定部312による判定処理(後述のステップ408)を実行させないことになる。そして、ステップ412において、現場監視システムは、警告および動作制限の解除を行う。すなわち、警告装置309によって出力されている警告を取り消す(すなわち警告が出力されていない状態とする)とともに、作業機械501の動作制限(ステップ411に関して後述)を解除する。たとえば、後述のステップ704における処理と同様の処理を実行する。
If it is determined in
一方、ステップ402において、作業機械501が作業領域504内に位置していると判定された場合には、ステップ403において、判定指令部317が、境界が変更されたか否かを判定する。たとえば、判定指令部317は作業領域入力装置305および境界選択装置306の出力を監視しており、ステップ403が前回実行された後に、作業領域504が変更されたか、または作業領域504のうち仕切り物体512を配置すべき境界が変更された場合には、境界が変更されたと判定する。
On the other hand, if it is determined in
境界が変更された場合には、処理は後述のステップ407に進む。この場合には、判定指令部317は、運用環境判定部312に判定処理(後述のステップ408)を実行させることになる。境界が変更された場合等には仕切り物体512の移動が必要になる場合があるが、そのような場合に確実に判定処理を実行(または再実行)させることができる。
If the boundary has been changed, processing proceeds to step 407, described below. In this case, the
ステップ403において境界が変更されていないと判定された場合には、ステップ404において、判定指令部317が、操作量検出装置301によって検出された操作量に基づき、所定時間後の操作量増加があるか否かを判定する。たとえば、操作量が所定の閾値以下である状態(停止状態を含む)が所定時間以上継続しており、かつ、その後に操作量が所定の閾値(これら2種類の閾値は必ずしも同一でなくともよい)を上回った場合に、所定時間後の操作量増加があったと判定され、そうでない場合には、所定時間後の操作量増加はないと判定される。
If it is determined in
所定時間後の操作量増加があると判定された場合には、処理は後述のステップ407に進む。この場合には、判定指令部317は、運用環境判定部312に判定処理(後述のステップ408)を実行させることになる。このような処理によれば、小さく動作している状態またはゆっくりと動作している状態から、作業機械501がより大きくまたはより高速で動き始めるときに、仕切り物体512の有無が判定される。動作が小さいまたはゆっくりの作業機械501に作業者は近づきやすいことから、作業機械501が大きくまたは高速で動き始めた直後に作業者と接触する可能性が高くなるが、ステップ404の判定によりそのような場合に適切な警告を行うことができる。
If it is determined that there is an increase in the manipulated variable after the predetermined time, the process proceeds to step 407, which will be described later. In this case, the
ステップ404において所定時間後の操作量増加がないと判定された場合には、判定指令部317は、ステップ405において、シャットオフレバーがパイロット圧遮断位置から遮断解除位置へと移動したか否かを判定する。すなわち、作業機械501が作業待機状態から操作可能状態へと遷移したか否かを判定する。より具体的な例としては、ステップ405が前回実行された際には作業機械501が作業待機状態にあり、かつ、ステップ405が今回実行された際に作業機械501が操作可能状態にある場合には、作業機械501が作業待機状態から操作可能状態へと遷移したと判定する。そうでない場合(すなわち、ステップ405が前回実行された際に作業機械501が操作可能状態にあったか、または、ステップ405が今回実行された際に作業機械501が作業待機状態にある場合)には、遷移していないと判定する。
If it is determined in
作業機械501が作業待機状態から操作可能状態へと遷移したと判定された場合には、処理は後述のステップ407に進む。この場合には、判定指令部317は、運用環境判定部312に判定処理(後述のステップ408)を実行させることになる。このような処理によれば、停止状態から作業機械501が動き始めるときに、仕切り物体512の有無が判定される。動作中の作業機械501よりも停止中の作業機械501に作業者は近づきやすいことから、作業機械501が動き始めた直後に作業者と接触する可能性が高くなるが、ステップ405の判定によりそのような場合に適切な警告を行うことができる。
If it is determined that work machine 501 has transitioned from the work standby state to the operable state, the process proceeds to step 407, which will be described later. In this case, the
ステップ405において遷移していないと判定された場合には、判定指令部317は、ステップ406において、作業機械501が作業領域504外から作業領域504内へと移動したか否かを判定する。たとえば、ステップ406が前回実行された際には作業機械501が作業領域504外にあり、かつ、ステップ406が今回実行された際に作業機械501が作業領域504内にある場合には、作業機械501が作業領域504外から作業領域504内へと移動したと判定する。そうでない場合(ステップ406が前回実行された際に作業機械501が作業領域504内にあったか、または、ステップ406が今回実行された際に作業機械501が作業領域504外にある場合)には、移動していないと判定する。
If it is determined in
作業機械501が作業領域504外から作業領域504内へと移動したと判定された場合には、処理は後述のステップ407に進む。この場合には、判定指令部317は、運用環境判定部312に判定処理(後述のステップ408)を実行させることになる。このような処理によれば、すでに人等が存在する作業領域504に作業機械501が進入した時点で判定が行われるので、適切な時点で警告を行うことができる。
If it is determined that work machine 501 has moved from
一方、ステップ406において、作業機械501が作業領域504外から作業領域504内へと移動していないと判定された場合には、処理はステップ412に進む。この場合には、判定指令部317は、運用環境判定部312による判定処理(後述のステップ408)を実行させないことになる。そして、ステップ412において、現場監視システムは、上述のように警告および動作制限の解除を行う。
On the other hand, if it is determined in
なお、ステップ406では、作業機械501が作業領域504外から作業領域504内へと「初めて」移動したか否かを判定してもよい。すなわち、ステップ406から一度ステップ407へと分岐した後は、作業機械501の移動に関わらず、ステップ406からは常にステップ412へと分岐するようにしてもよい。
In
このように、ステップ402~406によれば、判定指令部317が様々な条件に応じて運用環境判定部312に指示し、または指示を省略するので、柔軟な判定処理が可能となる。とくに、無用に頻繁に判定が実施され、警告が頻発することでオペレータを煩わせるという事態を防ぐことができる。また、従来技術に比べて、作業対象の検出条件をより詳細に定義できるため、監視環境の変化による悪影響を小さくすることができる。
In this way, according to
ステップ407において、周辺物体検出装置307が、仕切り物体512の位置を検出する。この際に、周辺物体検出装置307は、仕切り情報保持部311から必要な情報を取得してもよい。
At
次に、ステップ408において、運用環境判定部312が、各前記境界について、当該境界が、配置済境界(対応する位置に仕切り物体512が配置されている境界)であるか、または、未配置境界(対応する位置に仕切り物体512が配置されていない境界)であるかを判定する。この判定は、たとえば実施例1の運用環境判定部107と同様に行われる。
Next, in
ステップ408において、すべての境界が配置済境界である場合には、処理はステップ412に進む。ステップ412において、現場監視システムは、上述のように警告および動作制限の解除を行う。
At
未配置境界が少なくとも1つ存在する場合には、処理はステップ409に進む。ステップ409において、運用環境判定部312は、未配置境界に関する情報を抽出し、これを警告内容決定部313と出力制限決定部318に出力する。たとえば、辺ABが未配置境界であると判定された場合には、頂点Aの座標と、頂点Bの座標と、法線ベクトルNABとの組が出力される。
If there is at least one unplaced boundary, processing proceeds to step 409 . In
次に、ステップ410において、警告内容決定部313が、警告装置309によって出力するための警告内容を決定する。これによって、たとえば図4のような警告が出力される。
Next, in
次に、ステップ411において、作業機械501の動作制限が設定される。動作制限とは、少なくとも一部のアクチュエータの動作に対する制限である。動作制限が設定されることにより、作業機械501のオペレータに対し、仕切り物体512の設置を強く促すことができる。
Next, at
作業機械501において、どのアクチュエータの動作を制限するか、各アクチュエータのどの動作を制限するか、各動作をどのように制限するかは、当業者が適宜設計可能であるが、一例を次に説明する。 In the working machine 501, a person skilled in the art can arbitrarily design which actuator operation is restricted, which operation of each actuator is restricted, and how each operation is restricted. An example will be described below. do.
姿勢検出装置320が、作業機械501の姿勢を検出する。姿勢検出装置320は、所定の機構情報(たとえば事前に記憶される)と、ポテンショメータやIMU(Inertial Measurement Unit)などのセンサから取得する情報とに基づき、各関節の角度等を演算することができる。作業機械501の姿勢とは、たとえば1つ以上の可動部の位置によって表される。可動部とは、たとえば図5のバケット201であるが、これに限らず、上部旋回体205(またはその特定部位、たとえば後端)を含んでもよい。
また、作業機械501の姿勢は、可動部を支持する部位の状態を含んでもよい。たとえば、図5のアーム202、ブーム203、上部旋回体205、下部走行体206、等の位置および向きを含んでもよい。
Also, the posture of work machine 501 may include the state of the part that supports the movable part. For example, it may include the position and orientation of
操作量出力演算部314が、操作レバーの操作量に基づいて、各パイロット圧制御弁に対する出力値を決定する。そして、出力制限決定部318は、この出力値が、可動部を未配置境界に近づく方向に移動させるものであるか否かを判定する。この判定は、操作レバーの操作方向と、作業機械501の姿勢とに基づいて実行することが可能である。本実施例では、可動部が未配置境界に近づく方向に移動する場合に、作業機械501の動作制限が設定される。
An operation amount
ここで、未配置境界に対する可動部の移動に基づいて動作制限を設定するための具体的処理は、当業者が適宜設計することができるが、一例を図8および図9を用いて説明する。
図8は、ステップ411において動作制限を設定する処理の例を説明するフローチャートである。図9は、未配置境界902に対する可動部901の運動の例を示す図である。可動部901は、図9の例では図5のバケット201であるが、同様の処理がアーム202、ブーム203、上部旋回体205および下部走行体206についても適用される。
Here, a person skilled in the art can appropriately design the specific processing for setting the motion limit based on the movement of the movable portion with respect to the unarranged boundary, but one example will be described with reference to FIGS. 8 and 9. FIG.
FIG. 8 is a flow chart illustrating an example of processing for setting operation restrictions in
図8の処理は、ステップ701において開始される。ステップ701では、出力制限決定部318が、未配置境界のうち可動部901から最も近い境界を特定する。たとえば、機械位置検出装置303および姿勢検出装置320から取得される情報に基づいて、可動部901の座標を演算し、各未配置境界との距離を演算する。これによって、可動部901から最も近い距離にある未配置境界が、未配置境界902として特定される。なお、この距離の計算は2次元で行われてもよいし、3次元で行われてもよい。3次元で行う場合には、境界は各辺から鉛直方向に立ち上がる面分とすることができる。
The process of FIG. 8 begins at
ステップ702において、出力制限決定部318は、ステップ701で特定された境界に対する可動部901の速度を算出する。速度はたとえば2次元または3次元のベクトルで表され、所定の固定情報(車体機構固有の情報等)と、操作レバーの操作量と、作業機械501の姿勢とに基づいて算出可能である。
At
図9の例では、アームダンプとブーム上げという2種類の動作が複合した動作を想定しており、可動部901の速度は、複数のアクチュエータ動作によって発生する速度ベクトルの合成ベクトルとして表される。たとえば、アームダンプを行う操作レバーの操作量からアームの角速度を推定し、この角速度と姿勢情報とに基づいて、アームダンプ動作が可動部901に与える速度ベクトルVaを算出する。一方、ブーム上げを行う操作レバーの操作量からブーム上げの回転角速度を推定し、この回転角速度と姿勢情報とに基づいて、ブーム上げ動作が可動部901に与える速度ベクトルVbを算出する。これらの速度ベクトルVaおよびVbを合成した速度ベクトルVが、可動部901の速度ベクトルとなる。
In the example of FIG. 9, it is assumed that two types of motions, arm dumping and boom raising, are combined, and the velocity of the
ステップ703において、可動部901が未配置境界902に近づく方向に移動するか否かを判定する。これはたとえばベクトルの内積を用いて判定可能である。具体例として、可動部901の速度ベクトルVと、未配置境界902の法線ベクトルN(ただし作業領域504の内側を向いているもの)との内積が負であれば、可動部901は未配置境界902に近づく方向に移動すると判定され、内積が0以上であれば、可動部901は未配置境界902に近づく方向には移動しないと判定される。
At
このように、出力制限決定部318は、操作量出力演算部314によって決定された出力値が、可動部901を未配置境界902に近づく方向に移動させるものであるか否かを、操作レバーの操作方向と、姿勢とに基づいて判定する。
In this way, the output
可動部901が未配置境界902に近づく方向に移動しない場合には、ステップ704において、出力制限決定部318は、可動部901の当該動作に関わるすべてのアクチュエータについて、動作制限を解除する。これは、たとえば出力上限値を所定値Pmax(たとえば当該アクチュエータの定格値または最大出力値)に設定することによって行われる。なおPmaxの値はパイロット圧制御弁ごとに異なってもよい。図9の例では、アームダンプ動作の出力はPamaxまで可能となり、ブーム上げ動作の出力はPbmaxまで可能となる。
If the
一方、可動部901が未配置境界902に近づく方向に移動する場合には、ステップ705において、出力制限決定部318は、可動部901の当該動作に関わるすべてのアクチュエータについて、動作制限を設定する。これは、たとえば出力上限値を所定値Plimit(ただし0≦Plimit<Pmax)に設定することによって行われる。なおPlimitの値はパイロット圧制御弁ごとに異なってもよい。図9の例では、アームダンプ動作は出力Palimit以下に制限され、ブーム上げ動作は出力Pblimit以下に制限される。
On the other hand, when the
このようにして、ステップ411において、動作制限が設定または解除される。出力部315は、ステップ704または705において決定された出力上限値に基づき、各パイロット圧制御弁に対する制御指令を、電流生成部316に出力する。とくに、操作量出力演算部314によって決定された出力値が可動部901を未配置境界902に近づく方向に移動させるものではないか、または、操作量出力演算部314によって決定された出力値が所定値Plimit以下である場合には、操作量出力演算部314によって決定された出力値に基づいて制御指令を出力する。一方、操作量出力演算部314によって決定された出力値が可動部901を未配置境界902に近づく方向に移動させるものであり、かつ、当該出力値が所定値Plimitを上回っている場合には、所定値Plimitに基づいて制御指令を出力する。電流生成部316は、この制御指令を受信し、制御指令に応じて、パイロット圧制御弁を駆動する電流を生成する。
Thus, in
ここで、仮に作業領域504内に人等が存在している場合、人等は、可動部901と、最も近い未配置境界902との間にいる可能性が高い。本実施例によれば、可動部901が、最も近い未配置境界902に向かう速度を制限できるので、可動部901と人等との接触をより確実に防止することができる。
Here, if a person or the like exists within the
[その他の変形例]
以上説明した実施例1および2において、以下のような変形を施すことができる。
実施例2において、ステップ411では可動部の移動方向に応じて動作制限を設定した。変形例として、動作制限は可動部の移動方向に関わらず設定されてもよい。より具体的には、未配置境界が存在する場合には、常に出力上限値を所定値Plimitとしてもよい。すなわち、この変形例において、出力部は、未配置境界が存在しないか、または、操作量出力演算部314によって決定された出力値がPlimit以下である場合には、その出力値に基づいて制御指令を出力し、一方で、未配置境界が少なくとも1つ存在し、かつ、操作量出力演算部314によって決定された出力値がPlimitを上回っている場合には、Plimitに基づいて制御指令を出力することになる。なお、この場合のフローチャートは特に独立した図としては示さないが、図8のステップ705のみによって構成することができる。
[Other Modifications]
The following modifications can be applied to the first and second embodiments described above.
In the second embodiment, at
実施例2において、一部の処理を省略すると実施例1に相当する構成となる。たとえば、図7におけるステップ401、407~410、412が実施例1の処理を構成する。 In the second embodiment, if some processes are omitted, the configuration corresponds to the first embodiment. For example, steps 401, 407 to 410, 412 in FIG. 7 constitute the processing of the first embodiment.
実施例1および2では、作業領域入力装置101および305は、仕切り物体512を配置すべき境界のみならず、すべての境界を表す情報の入力を受け付ける。変形例として、作業領域入力装置は、仕切り物体を配置すべき境界のみについて入力を受け付けてもよい。この場合には、作業領域境界演算部106および310と、境界選択装置306とは省略可能である。
In
警告の内容は図4のようなものに限らない。たとえば、境界を識別する情報を含まないものであってもよい。単に仕切り物体が適切に配置されていない旨を示すメッセージまたは警告音のみであっても、仕切り物体の配置の再確認を促すことができる。 The contents of the warning are not limited to those shown in FIG. For example, it may not include information identifying boundaries. Even a mere message or warning sound indicating that the partitioning object is not properly arranged can prompt reconfirmation of the arrangement of the partitioning object.
判定指令部は単一の構成要素として構成される必要はない。実施例2(図7)の例では単一の判定指令部317がステップ402~406すべての判定を行うが、変形例として、ステップ402~406それぞれ個別に対応して、各々独立した判定指令部が構成されてもよい。
The decision command section need not be configured as a single component. In the example of the second embodiment (FIG. 7), a single
101,305…作業領域入力装置(境界入力装置)
102,307…周辺物体検出装置(仕切り物体検出装置、物体検出装置)
103,308…制御装置
104,309…警告装置
105,311…仕切り情報保持部
106,310…作業領域境界演算部
107,312…運用環境判定部(判定部)
108,313…警告内容決定部
201…バケット(可動部)
202…アーム(可動部)
203…ブーム(可動部)
204…キャブ
205…上部旋回体(可動部)
206…下部走行体(可動部)
301…操作量検出装置
302(302a,302b)…パイロット圧制御弁
303…機械位置検出装置
304…作業待機状態検出装置
306…境界選択装置
314…操作量出力演算部
315…出力部
316…電流生成部
317…判定指令部
318…出力制限決定部
320…姿勢検出装置
330…方向制御弁
331…アクチュエータ
501…作業機械
502…作業員通路
503…壁
504…作業領域
512(512a,512b,512c)…仕切り物体
901…可動部
902…未配置境界
AB,BC…辺(仕切り物体を配置すべき境界)
CD,DA…辺(境界)
N…境界の法線ベクトル
V…速度ベクトル
101, 305... work area input device (boundary input device)
102, 307... Peripheral object detection device (partition object detection device, object detection device)
103, 308...
108, 313... Warning content determination unit 201... Bucket (movable part)
202... Arm (movable part)
203 ... Boom (movable part)
204... cab 205... upper revolving body (movable part)
206 ... Lower running body (movable part)
301 operation amount detection device 302 (302a, 302b) pilot
CD, DA... side (boundary)
N...Boundary normal vector V...Velocity vector
Claims (13)
仕切り物体の位置を検出する仕切り物体検出装置と、
仕切り物体を配置すべき境界を表す情報の入力を受け付ける境界入力装置と、
制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、
各前記境界について、当該境界が、当該境界に対応する位置に前記仕切り物体が配置されている配置済境界であるか、または、当該境界に対応する位置に前記仕切り物体が配置されていない未配置境界であるかを判定する、判定部と、
前記未配置境界が少なくとも1つ存在する場合に、前記警告装置に前記警告を出力させる、警告内容決定部と、
を備える、
現場監視装置。 a warning device that outputs a warning;
a partitioning object detection device for detecting the position of the partitioning object;
a boundary input device for receiving input of information representing a boundary on which the partitioning object should be arranged;
a controller;
with
The control device is
For each boundary, the boundary is either a placed boundary in which the partitioning object is placed at a position corresponding to the boundary, or an unplaced boundary in which the partitioning object is not placed at a position corresponding to the boundary. a determination unit that determines whether it is a boundary;
a warning content determination unit that causes the warning device to output the warning when at least one unarranged boundary exists;
comprising
Field monitoring equipment.
前記制御装置は、
前記境界入力装置により前記境界を表す前記情報が入力されることに応じて、前記判定部に判定処理を実行させる判定指令部
を備える、現場監視装置。 The field monitoring device according to claim 1,
The control device is
A site monitoring apparatus comprising a determination command section that causes the determination section to execute determination processing in response to input of the information representing the boundary by the boundary input device.
前記境界入力装置は、作業領域の入力を受け付ける作業領域入力装置であり、
前記制御装置は、前記作業領域の境界のうちから前記仕切り物体を配置すべき前記境界を抽出する、作業領域境界演算部を備える、
現場監視装置。 The field monitoring device according to claim 1,
The boundary input device is a work area input device that receives input of a work area,
The control device includes a work area boundary calculation unit that extracts the boundary on which the partition object should be placed from among the boundaries of the work area.
Field monitoring equipment.
作業機械の位置を検出する機械位置検出装置を備え、
前記制御装置は、前記判定部に判定処理を実行させる判定指令部を備え、
前記判定指令部は、前記作業機械が前記作業領域内に位置していない場合には、前記判定部に判定処理を実行させない、
現場監視装置。 The site monitoring device according to claim 3,
Equipped with a machine position detection device that detects the position of the work machine,
The control device includes a determination command unit that causes the determination unit to perform determination processing,
The determination command unit does not cause the determination unit to execute determination processing when the work machine is not positioned within the work area.
Field monitoring equipment.
前記判定指令部は、前記作業機械が前記作業領域外から前記作業領域内へと移動した場合に、前記判定部に判定処理を実行させる、現場監視装置。 The site monitoring device according to claim 4,
The site monitoring device, wherein the determination command unit causes the determination unit to perform determination processing when the work machine moves from outside the work area to inside the work area.
前記作業領域の前記境界のうちから、前記仕切り物体を配置すべき前記境界を選択するための情報の入力を受け付ける境界選択装置を備える、現場監視装置。 The site monitoring device according to claim 3,
A site monitoring apparatus comprising a boundary selection device that receives input of information for selecting the boundary on which the partitioning object is to be placed from among the boundaries of the work area.
前記警告装置は、作業機械に搭載されるか、または作業現場に配置される、
現場監視装置。 The field monitoring device according to claim 1,
the warning device is mounted on the work machine or located at the work site;
Field monitoring equipment.
前記仕切り物体検出装置は、物体を検出する物体検出装置であり、
前記制御装置は、前記仕切り物体を識別するための情報を記憶する、仕切り情報保持部を備える、
現場監視装置。 The field monitoring device according to claim 1,
The partitioning object detection device is an object detection device that detects an object,
The control device comprises a partition information holding unit that stores information for identifying the partition object.
Field monitoring equipment.
前記警告は、前記未配置境界を識別するための情報を含む、
現場監視装置。 The field monitoring device according to claim 1,
the alert includes information to identify the unplaced boundary;
Field monitoring equipment.
前記作業機械は、操作レバーと、前記操作レバーの操作量を検出する操作量検出装置とを備え、
前記制御装置は、
前記操作量が所定の閾値以下である状態が所定時間以上継続した後、前記操作量が所定の閾値を上回った場合に、前記判定部に判定処理を実行させる判定指令部
を備える、
現場監視システム。 A site monitoring system comprising the site monitoring device according to claim 1 and a work machine,
The work machine includes an operation lever and an operation amount detection device that detects an operation amount of the operation lever,
The control device is
A determination command unit that causes the determination unit to perform determination processing when the operation amount exceeds a predetermined threshold after a state in which the operation amount is less than or equal to a predetermined threshold continues for a predetermined time or longer,
On-site monitoring system.
前記作業機械は、操作レバーを備え、
前記作業機械は、前記操作レバーの操作によって操作可能な操作可能状態、および、前記操作レバーの操作によっては操作不可能な作業待機状態のいずれかにあることができ、
前記制御装置は、前記作業機械が前記作業待機状態から前記操作可能状態へと遷移した場合に、前記判定部に判定処理を実行させる判定指令部を備える、現場監視システム。 A site monitoring system comprising the site monitoring device according to claim 1 and a work machine,
The working machine includes an operating lever,
The work machine can be in either an operable state in which it can be operated by operating the operating lever, or a work standby state in which it cannot be operated by operating the operating lever,
The site monitoring system, wherein the control device includes a determination command section that causes the determination section to execute determination processing when the work machine transitions from the work standby state to the operable state.
前記作業機械は、
操作レバーと、
前記操作レバーの操作量を検出する操作量検出装置と、
アクチュエータのスプールに印加されるパイロット圧を制御する、パイロット圧制御弁と、
を備え、
前記制御装置は、
前記操作量に基づいて、前記パイロット圧制御弁に対する出力値を決定する、操作量出力演算部と、
前記パイロット圧制御弁に対する制御指令を出力する出力部と、
前記制御指令に応じて、前記パイロット圧制御弁を駆動する電流を生成する、電流生成部と、
を備え、
前記出力部は、
前記未配置境界が存在しないか、または、前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が所定の出力上限値以下である場合には、前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値に基づいて前記制御指令を出力し、
前記未配置境界が少なくとも1つ存在し、かつ、前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が前記所定の出力上限値を上回っている場合には、所定の出力上限値に基づいて前記制御指令を出力する、
現場監視システム。 A site monitoring system comprising the site monitoring device according to claim 1 and a work machine,
The working machine is
an operating lever;
an operation amount detection device that detects an operation amount of the operation lever;
a pilot pressure control valve that controls the pilot pressure applied to the spool of the actuator;
with
The control device is
a manipulated variable output calculation unit that determines an output value for the pilot pressure control valve based on the manipulated variable;
an output unit that outputs a control command to the pilot pressure control valve;
a current generator that generates a current for driving the pilot pressure control valve according to the control command;
with
The output unit
The output value determined by the manipulated variable output calculator when the unarranged boundary does not exist or the output value determined by the manipulated variable output calculator is equal to or less than a predetermined output upper limit value outputting the control command based on
When there is at least one unarranged boundary and the output value determined by the manipulated variable output calculation unit exceeds the predetermined output upper limit value, the output a control command,
On-site monitoring system.
前記作業機械は、
操作レバーと、
前記操作レバーの操作量を検出する操作量検出装置と、
可動部と、
複数の動作方向に前記可動部を移動させるアクチュエータと、
前記作業機械の姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記アクチュエータの前記動作方向に対応する方向にスプールを移動させるために、前記スプールの両側にそれぞれ印加されるパイロット圧を制御する、複数のパイロット圧制御弁と、
を備え、
前記制御装置は、
前記操作量に基づいて、各前記パイロット圧制御弁に対する出力値を決定する、操作量出力演算部と、
各前記パイロット圧制御弁に対する制御指令を出力する出力部と、
前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が、前記可動部を前記未配置境界に近づく方向に移動させるものであるか否かを、前記操作レバーの操作方向と、前記姿勢とに基づいて判定する、出力制限決定部と、
前記制御指令に応じて、前記パイロット圧制御弁を駆動する電流を生成する、電流生成部と、
を備え、
前記出力部は、
前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が前記可動部を前記未配置境界に近づく方向に移動させるものではないか、または、前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が所定の出力上限値以下である場合には、前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値に基づいて前記制御指令を出力し、
前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が前記可動部を前記未配置境界に近づく方向に移動させるものであり、かつ、前記操作量出力演算部によって決定された前記出力値が所定の出力上限値を上回っている場合には、所定の出力上限値に基づいて前記制御指令を出力する、
現場監視システム。 A site monitoring system comprising the site monitoring device according to claim 1 and a work machine,
The working machine is
an operating lever;
an operation amount detection device that detects an operation amount of the operation lever;
a movable part;
an actuator that moves the movable portion in a plurality of operating directions;
an attitude detection device that detects the attitude of the working machine;
a plurality of pilot pressure control valves for controlling pilot pressures respectively applied to opposite sides of the spool to move the spool in a direction corresponding to the operating direction of the actuator;
with
The control device is
a manipulated variable output calculation unit that determines an output value for each of the pilot pressure control valves based on the manipulated variable;
an output unit that outputs a control command for each of the pilot pressure control valves;
Whether or not the output value determined by the operation amount output calculation unit moves the movable portion in a direction approaching the unarranged boundary is determined based on the operation direction of the operation lever and the attitude. an output limit determination unit that determines by
a current generator that generates a current for driving the pilot pressure control valve according to the control command;
with
The output unit
The output value determined by the operation amount output calculation unit does not cause the movable unit to move in a direction approaching the unarranged boundary, or the output value determined by the operation amount output calculation unit is not a predetermined value. is equal to or less than the output upper limit value of, output the control command based on the output value determined by the operation amount output calculation unit,
The output value determined by the operation amount output calculation unit moves the movable unit in a direction approaching the unarranged boundary, and the output value determined by the operation amount output calculation unit is a predetermined outputting the control command based on a predetermined output upper limit when the output upper limit is exceeded;
On-site monitoring system.
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